三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式x射線氮化硅窗口構(gòu)造及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造及其制造方法，其特點(diǎn)是通過(guò)掩膜層氮化硅膜生長(zhǎng)，光刻與刻蝕，濕法刻蝕，氮化硅膜生長(zhǎng)，背面套刻與刻蝕，濕法刻蝕工藝來(lái)獲得最終產(chǎn)品，構(gòu)成薄層三角形結(jié)構(gòu)框架陣列，在框架陣列之間形成氮化硅窗口。由此，可實(shí)現(xiàn)更粗的支撐梁，支撐梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，實(shí)施制備工藝簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】
三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造及其制備 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種氮化硅窗口及其制備方法，尤其涉及一種三角形單晶硅支撐粱結(jié) 構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] X射線熒光分析儀、SEM的能量色散譜分析系統(tǒng)(EDS)、X射線儀器的太空應(yīng)用和許 多其他X射線設(shè)備均需要優(yōu)質(zhì)的耐壓及耐受高低能量X射線(軟X射線）的透過(guò)率窗口。X射線 窗口需要滿足超薄、耐高溫、耐振動(dòng)、機(jī)械強(qiáng)度高、支撐結(jié)構(gòu)所占面積小于25%以及能夠耐 受至少一個(gè)大氣壓強(qiáng)差等要求，以保證X射線的透射率和X射線設(shè)備的真空要求。這就對(duì)X射 線窗口的材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備工藝提出了較高的要求。
[0003] 低原子序數(shù)的金屬鈹具有良好的X射線透過(guò)率，但是其機(jī)械強(qiáng)度較差，薄膜厚度至 少要達(dá)到Ium，導(dǎo)致整體的X射線透過(guò)率極低。另外，鈹?shù)哪透g性較差，鈍化后會(huì)導(dǎo)致X射線 透過(guò)率進(jìn)一步降低。
[0004] 人造金剛石薄膜是另一種X射線窗口，相對(duì)于金屬，它有很多優(yōu)點(diǎn)。例如機(jī)械強(qiáng)度 高并且能夠耐受高溫。但是人造金剛石薄膜的厚度仍然是幾百個(gè)納米量級(jí)，導(dǎo)致X射線在 282eV到800eV部分具有顯著的吸收。聚合物也可作為X射線窗口的常用材料，其優(yōu)點(diǎn)在于幾 百納米厚的柔性聚合物可以很好地透過(guò)X射線，并且能夠耐受不同的氣壓差。
[0005] 但是，聚合物的耐溫性較差，極大限制了其應(yīng)用條件。同時(shí)由于聚合物對(duì)于氣體擴(kuò) 散的阻擋性較差，不能保證窗口的氣密性。
[0006] 進(jìn)一步來(lái)看，半導(dǎo)體行業(yè)使用的氮化硅薄膜，不僅具有非常好的強(qiáng)度、均勻性、耐 溫性和氣密性，并且可以耐受900攝氏度的高溫。由于氮化硅薄膜可以薄至IOOnm以內(nèi)，軟X 射線透過(guò)率遠(yuǎn)高于聚合物、人造金剛石和鈹薄膜窗口。近年來(lái)，由氮化硅膜制程的非耐壓X 射線窗口已經(jīng)廣泛應(yīng)用于搭載同步輻射軟X射線樣品中。
[0007] 目前，耐壓氮化硅膜X射線窗口的關(guān)鍵技術(shù)在于支撐氮化硅膜的梁結(jié)構(gòu)和微納米 制備方法，以確保其強(qiáng)度的同時(shí)，具有較小的支撐面積。
[0008] 2013年P(guān)ekka課題組利用LPCVD沉積多晶硅作為薄支撐梁的氮化硅膜X射線窗口， 再對(duì)多晶硅進(jìn)行圖形化和刻蝕，以制備出支撐梁結(jié)構(gòu)。這也是目前氮化硅膜X射線窗口的主 要制備方法。
[0009] 但是，該技術(shù)獲取的窗口的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本高，其多晶硅支撐梁需要使用LPCVD沉 積而成，LPCVD高昂的沉積成本導(dǎo)致IOum以上厚度的支撐梁基本不可實(shí)現(xiàn)。
[0010] 同時(shí)，采用該現(xiàn)有技術(shù)還有如下缺點(diǎn)：
[0011] 1、獲取的外延生長(zhǎng)的多晶硅支撐梁，由于成本和工藝限制，多晶硅層5um以上高成 本，只能實(shí)現(xiàn)20um以內(nèi)的支撐梁結(jié)構(gòu)。
[0012] 2、延生長(zhǎng)的多晶硅，在微米級(jí)的厚度上則存在應(yīng)力分布不均勻和缺陷多等問(wèn)題， 直接影響支撐梁的強(qiáng)度穩(wěn)定性。
[0013] 3、制造外延式多晶硅支撐梁還涉及IOum厚LPCVD多晶生長(zhǎng)工藝，外延式多出的高 溫工藝，使整個(gè)工藝流程的不確定性增加，且成品率降低。
[0014]有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種三角形單晶硅支 撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造及其制備方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
[0015]因此，急需一種簡(jiǎn)潔、可靠的工藝來(lái)制備支撐氮化硅膜窗口的支持梁結(jié)構(gòu)，使其可 以耐受一個(gè)以上的大氣壓強(qiáng)差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射 線氮化硅窗口構(gòu)造及其制備方法。
[0017] 本發(fā)明的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造，其特征在于:包括有 單晶硅外框，所述單晶硅外框下方分布有硅墊底，所述硅墊底上分布有深四棱凹槽，所述深 四棱凹槽上分布有低應(yīng)力LPCVD生長(zhǎng)的氮化硅膜，所述氮化硅膜上方，排布有單晶硅支撐 梁，所述單晶硅支撐梁間隔排布，構(gòu)成薄層三角形結(jié)構(gòu)框架陣列，所述框架陣列之間形成氮 化娃窗口。
[0018] 進(jìn)一步地，上述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造，其中，所述 單晶娃外框的尺寸為IOmm X IOmm，所述氮化娃窗口區(qū)域尺寸為5 · 5mm X 5 · 5mm，所述薄層三 角形結(jié)構(gòu)框架陣列中單個(gè)窗格尺寸為200um X 660um，所述氮化娃膜位于娃襯底IOOum至 200um深的四棱凹槽的底部，所述薄層三角形結(jié)構(gòu)框架陣列的厚度為30um 〇
[0019] 三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法，其包括以下步驟：
[0020] 步驟一，掩膜層氮化硅膜生長(zhǎng)；
[0021] 步驟二，光刻與刻蝕；
[0022] 步驟三，濕法刻蝕；
[0023]步驟四，氮化硅膜生長(zhǎng)；
[0024]步驟五，背面套刻與刻蝕；
[0025] 步驟六，濕法刻蝕工藝。
[0026]進(jìn)一步地，上述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法，其 中，所述步驟一中，選用100晶相，200um厚的中阻娃片，對(duì)娃片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體清洗，使用 LPCVD在硅片兩側(cè)生長(zhǎng)氮化硅薄膜。
[0027]更進(jìn)一步地，上述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其中，所述步驟二中，對(duì)硅背面進(jìn)行光刻，并采用反應(yīng)離子刻蝕設(shè)備(RIE)將未被保護(hù)的氮 化硅膜刻蝕掉，使用熱丙酮溶液去膠。
[0028]更進(jìn)一步地，上述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其中，所述步驟三中，將硅片裝入腐蝕液中，加熱至70攝氏度至90攝氏度，刻蝕3至5個(gè)小時(shí) 后，使用臺(tái)階儀跟蹤測(cè)量，控制刻蝕深度，制備出四棱凹槽結(jié)構(gòu)。
[0029]更進(jìn)一步地，上述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其中，所述腐蝕液為KOH，加熱至80攝氏度，刻蝕4個(gè)小時(shí)。
[0030]更進(jìn)一步地，上述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其中，所述步驟四中，將濕法刻蝕過(guò)的硅片進(jìn)行清洗，并整齊排列在石英舟內(nèi)，放入LPCVD設(shè) 備中，通過(guò)低應(yīng)力氮化硅工藝，生成氮化硅膜，即在硅片兩面生長(zhǎng)50nm氮化硅膜，此時(shí)四棱 凹槽內(nèi)部也生長(zhǎng)出50nm低應(yīng)力氮化硅膜。
[0031]更進(jìn)一步地，上述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其中，所述步驟五中，采用氮化硅薄膜做掩膜，使用型號(hào)為AZ5214的光刻膠進(jìn)行相關(guān)光刻膠 步驟，在硅片背面實(shí)現(xiàn)雙面套刻工藝，之后通過(guò)RIE工藝，刻蝕正面的氮化硅層。
[0032]更進(jìn)一步地，上述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其中，所述步驟六中，將刻蝕過(guò)的硅片去膠，裝入石英花籃中，放入腐蝕液中，刻蝕至窗口部 分全部透光。
[0033] 借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0034] 1、可實(shí)現(xiàn)更粗的支撐梁：一體式的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)調(diào)整濕法腐蝕深度，控制單晶硅 支撐梁的高度和寬度，可以實(shí)現(xiàn)從5um到80um不同高度的支撐梁結(jié)構(gòu)。由此，能夠避免外延 生長(zhǎng)的多晶硅支撐梁，由于成本和工藝限制，多晶硅層5um以上高成本，只能實(shí)現(xiàn)20um以內(nèi) 的支撐梁結(jié)構(gòu)的缺陷。
[0035] 2、支撐梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，一體式的支撐梁采用的單晶硅材料是晶圓廠通過(guò)高純度拉晶 制成，結(jié)構(gòu)單一、穩(wěn)定。避免出現(xiàn)外延生長(zhǎng)的多晶硅，在微米級(jí)的厚度上則存在應(yīng)力分布不 均勻和缺陷多等問(wèn)題，直接影響支撐梁的強(qiáng)度穩(wěn)定性的缺陷。
[0036] 3、實(shí)施制備工藝簡(jiǎn)單:一體式支撐梁結(jié)構(gòu)的制備工藝只有光刻、氮化硅生長(zhǎng)和濕 法腐蝕硅這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工藝。
[0037] 上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖2是三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖3是氮化硅窗口在掩膜層氮化硅膜生長(zhǎng)后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041 ]圖4是氮化硅窗口在光刻與刻蝕后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042] 圖5是氮化硅窗口在濕法刻蝕后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043] 圖6是氮化硅窗口在氮化硅膜生長(zhǎng)后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044] 圖7是氮化硅窗口在背面套刻與刻蝕后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045] 圖8是氮化硅窗口在濕法刻蝕工藝后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046] 圖中各附圖標(biāo)記的含義如下。
[0047] 1單晶硅外框2硅墊底
[0048] 3氮化硅膜 4單晶硅支撐梁
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0050]如圖1、圖2的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造，其與眾不同之處 在于:其包括有單晶娃外框1，在單晶娃外框1下方分布有娃墊底2。同時(shí)，娃墊底2上分布有 深四棱凹槽，該深四棱凹槽上分布有低應(yīng)力LPCVD生長(zhǎng)的氮化硅膜3。并且，氮化硅膜3上方， 排布有單晶硅支撐梁4,所述單晶硅支撐梁4間隔排布，構(gòu)成薄層三角形結(jié)構(gòu)框架陣列，所述 框架陣列之間形成氮化硅窗口。
[0051] 結(jié)合本發(fā)明一較佳的實(shí)施方式來(lái)看，為了實(shí)現(xiàn)超薄化的設(shè)計(jì)，且擁有較佳的穩(wěn)定 性，本發(fā)明的成品的單晶娃外框的尺寸為IOmm X 10mm，氮化娃窗口區(qū)域尺寸為5.5mm X 5.5mm，薄層三角形結(jié)構(gòu)框架陣列中單個(gè)窗格尺寸為200um X 660um，氮化娃膜位于娃襯底的 四棱凹槽的底部，薄層三角形結(jié)構(gòu)框架陣列的厚度為30um。
[0052] 結(jié)合實(shí)際實(shí)施來(lái)看，如圖3-8所示，本發(fā)明提供了一種三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式 X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法，其特別之處在于包括以下步驟：
[0053] 首先，掩膜層氮化硅膜生長(zhǎng)?？蛇x用100晶相，200um厚的中阻硅片，對(duì)硅片進(jìn)行標(biāo) 準(zhǔn)半導(dǎo)體清洗，使用LPCVD在硅片兩側(cè)生長(zhǎng)氮化硅薄膜。該氮化硅薄膜經(jīng)膜厚儀檢測(cè)厚度為 101.4nm，薄膜均勻性為1.31 %。
[0054] 之后，進(jìn)行光刻與刻蝕。在此期間，對(duì)硅背面進(jìn)行光刻，并采用反應(yīng)離子刻蝕設(shè)備 (RIE)將未被保護(hù)的氮化硅膜刻蝕掉，使用熱丙酮溶液去膠。
[0055]接著，采用濕法刻蝕進(jìn)行處理。具體來(lái)說(shuō)，將硅片裝入一定比例的KOH腐蝕液中（優(yōu) 選30%)，配合80攝氏度的溫度進(jìn)行。刻蝕3至5個(gè)小時(shí)后，使用臺(tái)階儀跟蹤測(cè)量，精確控制刻 蝕深度至IOOum至200um制備出四棱凹槽結(jié)構(gòu)。具體來(lái)說(shuō)，實(shí)際實(shí)施的時(shí)候可優(yōu)選為170um。 其原因在于，本實(shí)施例中采用200um厚硅片作為原材料，大致比例在硅材料厚度到50 %到 98%之間即可。在此期間，通過(guò)多次對(duì)比試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，根據(jù)常規(guī)的加工處理量，刻蝕4小時(shí)， 即可起到較佳的效果。
[0056] 隨后，開(kāi)始氮化硅膜生長(zhǎng)。在此期間，首先將濕法刻蝕過(guò)的硅片進(jìn)行清洗。清洗完 畢后，將硅片整齊排列在石英舟內(nèi)，放入LPCVD設(shè)備中。接著，通過(guò)低應(yīng)力氮化硅工藝，生成 氮化硅膜。具體來(lái)說(shuō)，就是在硅片兩面生長(zhǎng)50nm氮化硅膜，此時(shí)四棱凹槽內(nèi)部也生長(zhǎng)出50nm 低應(yīng)力氮化硅膜。結(jié)合LPCVD沉積氮化硅的反應(yīng)式來(lái)看：
[0057] 3SiH2Cl2(氣態(tài)）+4NH3(氣態(tài)）-Si 3N4(固態(tài)）+6HCl(氣態(tài)）+6H2(氣態(tài)）。
[0058] 然后，進(jìn)行背面套刻與刻蝕。在此期間，本發(fā)明采用氮化硅薄膜做掩膜，使用型號(hào) 為AZ5214的光刻膠進(jìn)行相關(guān)光刻膠步驟。同時(shí)，在硅片背面實(shí)現(xiàn)雙面套刻工藝。之后，通過(guò) RIE工藝，刻蝕正面的氮化硅層。
[0059] 最后，采用濕法刻蝕工藝完成后續(xù)步驟。具體來(lái)說(shuō)，針對(duì)刻蝕過(guò)的硅片去膠。之后， 裝入石英花籃中，放入腐蝕液中，刻蝕至窗口部分全部透光皆可?？紤]到窗口成型的完整性 需要，采用的腐蝕液為優(yōu)選25 %含量的KOH，可以起到較佳的效果。
[0060] 實(shí)際制備完成后，可獲取寬34um、高30um的三角形超窄支撐粱，單個(gè)窗格尺寸為 234X694微米。由此，可利用三角形最穩(wěn)定的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)單晶硅支撐梁的耐真空膜。
[0061 ]針對(duì)氮化硅窗口進(jìn)行的耐壓測(cè)試來(lái)看，在大氣環(huán)境中用環(huán)氧樹(shù)脂真空膠將X射線 窗口和硅基底密封起來(lái)。再將封有常壓氣體的X射線窗口放置在真空腔中。使用分子栗提高 真空度至lx l(T5Bar。本發(fā)明制得的5個(gè)測(cè)試窗口均保持超過(guò)了24小時(shí)未破裂。
[0062]進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際制備和測(cè)試來(lái)看，發(fā)現(xiàn)雖然本發(fā)明獲取的超小占比支撐粱結(jié)構(gòu)具 有較好的支撐性能，但是，由LPCVD生長(zhǎng)的氮化硅膜的強(qiáng)度還需要進(jìn)一步提高，而應(yīng)力較高 的氮化硅膜強(qiáng)度較差，會(huì)導(dǎo)致制備的產(chǎn)品率較低。因此，本發(fā)明還同時(shí)對(duì)氮化硅窗口的制備 工藝進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)影響氮化硅膜應(yīng)力的氣流、壓力和溫度等LPCVD工藝參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整， 如表1所示。
[0064] 表1:不同氨氣和二氯二氫硅比例和溫度參數(shù)下，氮化硅膜應(yīng)力數(shù)據(jù)。
[0065] 由上述表1，可得到適用于X射線窗口的低應(yīng)力氮化硅的LPCVD參數(shù)。具體來(lái)說(shuō)，沉 積溫度850°C，NH3和SiH 2Cl2的比例至1:8,氣體流量為360sccm，制備出的氮化硅膜應(yīng)力最 低。
[0066] 通過(guò)上述的文字表述并結(jié)合附圖可以看出，采用本發(fā)明后，擁有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0067] 1、可實(shí)現(xiàn)更粗的支撐梁：一體式的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)調(diào)整濕法腐蝕深度，控制單晶硅 支撐梁的高度和寬度，可以實(shí)現(xiàn)從5um到80um不同高度的支撐梁結(jié)構(gòu)。由此，能夠避免外延 生長(zhǎng)的多晶硅支撐梁，由于成本和工藝限制，多晶硅層5um以上高成本，只能實(shí)現(xiàn)20um以內(nèi) 的支撐梁結(jié)構(gòu)的缺陷。
[0068] 2、支撐梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，一體式的支撐梁采用的單晶硅材料是晶圓廠通過(guò)高純度拉晶 制成，結(jié)構(gòu)單一、穩(wěn)定。避免出現(xiàn)外延生長(zhǎng)的多晶硅，在微米級(jí)的厚度上則存在應(yīng)力分布不 均勻和缺陷多等問(wèn)題，直接影響支撐梁的強(qiáng)度穩(wěn)定性的缺陷。
[0069] 3、實(shí)施制備工藝簡(jiǎn)單:一體式支撐梁結(jié)構(gòu)的制備工藝只有光刻、氮化硅生長(zhǎng)和濕 法腐蝕硅這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工藝。
[0070] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技 術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造，其特征在于:包括有單晶硅外框 (1)，所述單晶硅外框（1)下方分布有硅墊底(2)，所述硅墊底(2)上分布有深四棱凹槽，所述 深四棱凹槽上分布有氮化硅膜(3)，所述氮化硅膜(3)上方，排布有單晶硅支撐梁(4)，所述 單晶硅支撐梁(4)間隔排布，構(gòu)成薄層三角形結(jié)構(gòu)框架陣列，所述框架陣列之間形成氮化硅 窗口。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其特征在于:所述單晶娃外框（1)的尺寸為IOmmX 10mm，所述氮化娃窗口區(qū)域尺寸為5.5_ X 5.5mm，所述薄層三角形結(jié)構(gòu)框架陣列中單個(gè)窗格尺寸為200um X 660um，所述氮化娃膜 (3)位于硅襯底構(gòu)成的四棱凹槽的底部，所述薄層三角形結(jié)構(gòu)框架陣列的厚度為30um。3. 三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法，其特征在于包括以下 步驟： 步驟一，掩膜層氮化硅膜生長(zhǎng)； 步驟二，光刻與刻蝕； 步驟三，濕法刻蝕； 步驟四，氮化硅膜生長(zhǎng)； 步驟五，背面套刻與刻蝕； 步驟六，濕法刻蝕工藝。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其特征在于:所述步驟一中，選用中阻硅片，對(duì)硅片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體清洗，使用LPCVD在硅片 兩側(cè)生長(zhǎng)氮化硅薄膜。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其特征在于:所述步驟二中，對(duì)硅背面進(jìn)行光刻，并采用反應(yīng)離子刻蝕設(shè)備(RIE)將未被保 護(hù)的氮化硅膜刻蝕掉，使用熱丙酮溶液去膠。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其特征在于:所述步驟三中，將硅片裝入腐蝕液中，加熱至70攝氏度至90攝氏度，刻蝕3至5 個(gè)小時(shí)后，使用臺(tái)階儀跟蹤測(cè)量，控制刻蝕深度，制備出四棱凹槽結(jié)構(gòu)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其特征在于:所述腐蝕液為KOH，加熱至80攝氏度，刻蝕4個(gè)小時(shí)。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其特征在于:所述步驟四中，將濕法刻蝕過(guò)的硅片進(jìn)行清洗，并整齊排列在石英舟內(nèi)，放入 LPCVD設(shè)備中，通過(guò)低應(yīng)力氮化硅工藝，生成氮化硅膜，即在硅片兩面生長(zhǎng)50nm氮化硅膜，此 時(shí)四棱凹槽內(nèi)部也生長(zhǎng)出50nm低應(yīng)力氮化硅膜。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方法， 其特征在于:所述步驟五中，采用氮化硅薄膜做掩膜，進(jìn)行光刻膠，在硅片背面實(shí)現(xiàn)雙面套 刻工藝，之后通過(guò)RIE工藝，刻蝕正面的氮化硅層。10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三角形單晶硅支撐粱結(jié)構(gòu)式X射線氮化硅窗口構(gòu)造制備方 法，其特征在于:所述步驟六中，將刻蝕過(guò)的硅片去膠，裝入石英花籃中，放入腐蝕液中，刻 蝕至窗口部分全部透光。
【文檔編號(hào)】H01J35/18GK105914121SQ201610265059
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日
【發(fā)明人】王建平
【申請(qǐng)人】蘇州原位芯片科技有限責(zé)任公司